提要：世界经济论坛（WEF）和瑞士前沿出版社（Frontiers）发布的《2025年十大新兴技术报告》探讨了如何通过战略远见识别并评估具有深远变革潜力的前沿技术，以应对全球挑战并塑造可持续的未来。报告详细阐述了2025年入选的十大新兴技术。报告强调，这些技术的成熟与广泛应用不仅依赖技术突破，更需要构建完善的生态系统，协调社会接受度、技术能力、环境可持续性、经济可行性和监管框架。报告识别前沿技术的“微弱信号”并预见其“社会变革”的潜力价值，目标在于搭建科学潜力与实际应用之间的桥梁，激发跨学科合作与前瞻性决策，共同塑造更具韧性、包容性与可持续性的未来。
一、具有深远变革潜力的前沿技术
每年，世界各地研究实验室都会涌现出卓越的创新成果，其中许多蕴含着巨大的潜力，然而能成功实现从科学发现到实际应用这一关键跨越的却寥寥无几。13年来，世界经济论坛（World Economic Forum，WEF）的《十大新兴技术报告》（Top 10 Emerging Technologies report）一直致力于改变这一现状，重点关注那些不仅有潜力跨越这一门槛，更能帮助社会适应复杂挑战并蓬勃发展的突破性技术。
WEF的《十大新兴技术报告》目标明确：通过将尖端研究与能够推动其发展的人士联系起来，激发前瞻性对话并塑造技术议程。通过识别处于转折点（即科学成就与现实潜力交汇处）的技术，为政府、企业和科学领域的领导者提供洞见，以便其在快速发展的格局中做出具有前瞻性的决策。
2025年，全球创新格局持续演变，贸易关系不断变化、供应链重组和区域格局动态正带来新的战略考量。在此背景下，《2025年十大新兴技术报告》所强调的技术具有更深层次的重要性。其中一些技术可能为实现更高的自给自足能力和韧性提供途径；另一些则可能在全球紧张局势下，成为至关重要的国际合作桥梁。
《2025年十大新兴技术报告》中的新兴技术（emerging technologies）名单是这样产生的：综合运用专家推荐、人工智能工具分析、技术发展阶段评价以及宏观战略价值考量这四种方法。2025年十大新兴技术榜单的提名，是通过向世界经济论坛的全球未来理事会网络（World Economic Forum’s Global Future Councils Network）、由全球顶尖机构编辑组成的前沿出版社（Frontiers）主编网络（Frontiers network of chief editors），以及十大新兴技术指导委员会（Top 10 Emerging Technologies Steering Committee）成员分发调查问卷而征集的。《2025年十大新兴技术报告》对“新兴技术”的定义既包括全新的创新技术，也包括正以变革性新方式应用的成熟技术。这种包容性的方法体现出，技术的涌现可以通过多种途径实现——无论是通过突破性的新发现，还是通过应用现有技术产生重大新影响的方式来解决不同问题。
二、2025年十大新兴技术概要
（一）结构电池复合材料：在动态中融合能量与工程（Structural battery composites：Merging energy and engineering in motion）
结构电池复合材料（Structural battery composites，SBCs）将承重结构件与可充电储能功能集于一体。这意味着结构电池复合材料可以像传统锂离子电池一样存储能量，同时本身也是其所供电的车辆或建筑物的刚性构件。相比之下，传统电池系统的电化学组件封装在一个容器内，该容器增加了重量却未提供任何结构效益。结构电池复合材料可能包含碳纤维（carbon fibre）、环氧树脂（epoxy resin）或其他轻质高强度的材料，并且可以进行3D打印，针对表面积和结构强度进行优化以提高效率。
结构电池复合材料的用途非常广泛，涵盖从电动汽车（EV）到航空航天技术等各种应用领域。该概念源于过去几十年材料科学的进步，特别是在复合材料、电池和电化学领域。该技术目前仍处于商业化早期阶段，但已取得重大进展。电动汽车已经将此类电池用作车辆结构的一部分，未来，结构电池复合材料将通过使各种形状和尺寸的车身面板同时具备两种功能，来将这一应用提升到新的高度。结构电池复合材料可能使所有刚性面板都能储存能量。如，空中客车公司（Airbus）正在试验将SBCs用于飞机，而学术研究还在持续探索新材料和新方法—目前正在探索的应用包括可储能的车辆车身面板、无人机框架、飞机机身。
尽管潜力巨大，SBCs技术尚未实现广泛应用，这源于其面临的技术挑战，如需实现高储能密度、长期稳定性、安全性、耐久性以及成本效益。监管障碍也同样存在。随着结构电池复合材料的成熟，在大规模应用之前，必须制定一套新的安全法规和标准。技术层面的挑战在于将碳纤维等轻量化材料与电池技术相集成，创造出既能充当结构部件又能作为储能单元的多层复合材料。
结构电池复合材料的影响将是深远的。经济上，它们有望通过减少结构材料的使用量来降低制造成本，进而减轻车辆和飞机的整体重量；更轻的车辆运行所需的燃料也更少。环境方面，若开发得当，SBCs可促成更节能的设计，减少材料需求，并使再利用、改作他用和回收再生过程更快、更便宜。其在航空和运输等行业的应用，有助于实现更可靠和可持续的运营。
（二）渗透能发电系统：化盐度差为电能（Osmotic power systems：Channelling salt into energy）
渗透能发电系统（Osmotic power systems）采用多种方法，利用两种水源之间盐度（盐含量）的差异来产生能量。此类清洁、可再生且低环境影响的系统能提供稳定的能量输出。相比之下，太阳能和风能等可再生能源产生的能量在一天内可能波动较大。尽管渗透能发电系统的概念早在1975年就已首次提出，但由于膜性能（membrane performance）的限制—渗透流量不足，以及即使在较大面积的系统中产生的电力也不够充分，渗透能发电系统当时未能得到应用。为了解决这两个问题，近期进展催生了促进膜渗透流量（facilitate flow through membranes）的新材料与系统设计。
渗透能发电系统主要有两种通用设计。其中，一种称为压力延迟渗透（Pressure Retarded Osmosis，PRO），它使用一种特殊设计的半透膜，该膜只允许水从低盐度环境向高盐度环境移动。膜一侧水量的增加会产生压力差，该压力差可用于驱动涡轮机，涡轮机带动发电机旋转从而产生电流。另一种类型依赖于反向电渗析（Reverse Electrodialysis，RED），它使用离子交换膜，该膜可选择性地允许阳离子（带正电荷）和阴离子（带负电荷）迁移到膜的两侧—其驱动力同样来自于膜两侧盐含量的差异。在此情况下，电荷的流动直接产生电流。
这些进展既处于实验室试验阶段，也正在被开发成商业发电厂。如，由Sweetch Energy开发的OsmoRh.ne 1号机组商业项目于2024年开始系统安装。一家成立于2015年的丹麦公司SaltPower，已经利用从地热场地（geothermal sites）涌出的超高浓度盐溶液进行发电。日本福冈的百万吨水处理系统项目（Mega-ton Water System Project）体现了一种循环经济模式，该装置从海水淡化厂产出纯净水后剩余的高盐度溶液中提取能量。
除了发电之外，像反向电渗析（RED）这样的技术已被证明可能适用于生产纯净水，并从该工艺所使用的水中回收锂、氮和二氧化碳。
渗透能发电系统全面成熟所面临的主要挑战，本质上是技术和经济性的。尽管近期进展已改善了技术的性能，但必须注意，前几代渗透能发电站曾受困于膜污染和高成本问题。由于该技术的科学原理是基于清晰且无争议的从盐度差中提取能量，因此，一旦对渗透能发电系统投入足够的资金，除审批流程以及有效的环境和社会影响评估外，大规模应用面临的障碍相对较少。
（三）先进核能技术：以新一代核技术驱动进步（Advanced nuclear technologies：Bringing next-generation nuclear to power progress）
受电气化交通兴起、人工智能等新兴技术以及为实现气候目标而推动的“去碳化”趋势驱动，能源需求正在快速增长。全球电网必须扩展以满足增加的负荷，同时保持可靠性、韧性和经济性。为了满足对绿色电力的需求，核能领域正掀起新一轮技术创新浪潮。第三代反应堆（Generation III reactors）主要是压水堆（water-cooled reactors），并采用了耐事故燃料（accident-tolerant fuels）和改进的安全系统。同时，第四代反应堆则提出使用替代冷却流体（alternative cooling fluids），如熔融金属（molten metals）、熔盐（molten salts）或氦气（helium）等气体。这些替代冷却剂在更高温度和更低压力下运行，简化了反应堆设计，提高了安全性并降低了成本。
缩小电厂规模的趋势也日益明显，其设计允许关键部件在工厂制造，然后运输到现场安装。这些小型模块化反应堆（SMRs）的发电容量通常约为传统核电反应堆的三分之一。部署多个相同的SMRs以达到所需功率输出，消除了定制化反应堆的高成本和长设计周期，使得SMRs对分布式发电具有吸引力。
各国正投入大量公共资金，以支持大型小型模块化反应堆（large-scale SMRs）和替代冷却设计。这些投资还延伸至新的燃料制造设施和浓缩工厂，使得在本年代末（2030年）实现部署成为可能。目前，除了俄罗斯和中国之外，只有少数国家在大举投资大型反应堆。最值得注意的是，韩国拥有26座核反应堆，其发电量占全国电力的三分之一；阿联酋的清洁能源战略计划到2050年投资1630亿美元，使其一半的电力来自核能和可再生能源。此外，两座欧洲压水堆（EPRs）和两座美国的AP1000反应堆也在近年投入运营。
在SMR领域，俄罗斯和中国已拥有运行中的电厂，而西方国家则在设计、建造和监管框架方面迅速推进，以建立一个具有竞争力的产业。2024年11月，世界经济论坛与埃森哲（Accenture）合作发布了《加速先进核能与小型模块化反应堆部署联合框架》，该框架旨在协调利益相关方就部署这一技术采取的关键行动达成一致。
尽管核能部署在不久的将来仍依赖于裂变反应堆，但许多国家的长期目标则是核聚变—即氢原子聚变形成氦的过程，该过程释放出巨大能量（与为太阳提供能量的机制相同）。尽管目前尚未实现净能量增益，但人们高度确信，在十几年、二十年内，这种近乎无限的清洁能源将得到成熟发展。
向先进核能技术的转变，结合强化的可再生能源战略与提升的储能解决方案，突显了全球逐步替代化石燃料并确保一个可持续的零碳未来的紧迫需求。
（四）工程化活体疗法：按需递送疗法的工程微生物（Engineered living therapeutics：Microbes designed to deliver therapies on demand）
工程化活体疗法（Engineered living therapeutics）是先进的益生菌系统—如与人类健康相关的微生物、细胞和真菌—被开发用于以可控且可持续的方式生产治疗性物质，如药物、酶和激素。为实现此目标，将包含生产治疗物质指令的遗传密码引入这些系统中。该方法的一个重要特点是能够包含生物控制机制，这些机制通过患者管理的触发方式或响应特定的、临床可识别的疾病信号，来调节治疗物质的生产，从而确保精确且安全的激活。
在患者体内直接生产治疗物质有望克服传统药物的关键缺陷。这些药物目前是在实验室环境中使用改造的细胞系生产，随后需要经过广泛的纯化、加工和制剂化过程。直接在体内生产治疗物质避免了这些下游步骤，而这些步骤通常占生产成本的70%。此外，对于需要通过注射频繁给药的药物（如在糖尿病治疗等关键治疗中），在患者体内持续生产治疗物质，将确保持久且稳定的药物供应，并提高患者的治疗依从性。
合成生物学和基因工程的进步使这些发展成为可能。美国、欧洲和中国正在进行的相关研究也备受关注。目前，多家公司正致力于开发该技术的商业应用。如，美国的战车生物科学公司（Chariot Bioscience）正在探索单次给药后能将治疗物质释放到血液中的微生物平台，从而显著减少重复注射的需要。芬兰Aurealis Therapeutics公司正在进行II期临床试验，利用改造的益生乳酸菌在治疗糖尿病足溃疡时同时产生三种治疗性蛋白。日本电气公司（NEC）正在进行临床I/II期试验，使用减毒沙门氏菌菌株来促进激活患者自身的免疫系统以对抗癌细胞。
安全性是核心焦点。开发者们正在积极解决诸如非预期的基因转移、免疫反应和环境释放等问题。当前处于研究阶段的有前景的解决方案包括：可按指令阻止细菌生长或杀死细菌的代谢与遗传程序，或将其安全封装进聚合物基容器中。此外，还需要制定监管框架，使卫生主管部门能够评估新技术的有效性和安全性，并最终批准其上市。
（五）治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物：激活大脑通路，迈向更长寿、更健康的生活（GLP-1s for neurodegenerative disease：Activating brain pathways for longer, healthier lives）
一类最初为治疗II型糖尿病和管理肥胖而研发的药物—学名为胰高血糖素样肽-1受体激动剂（glucagon-like peptide-1 receptor agonists，GLP-1RAs）—目前正被探索其在治疗神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）方面的潜力。早期研究表明，这些药物可能具有神经保护特性，包括抗炎、抗氧化和提高胰岛素敏感性等效应，这些效应可能减缓或改变疾病的进展。
GLP-1RAs类药物一经给药，便能穿过血脑屏障，并与大脑的神经元和胶质细胞相互作用。研究已表明，它们能减轻炎症并促进毒性蛋白的清除，而这两者如果得不到治疗，都与阿尔茨海默病和帕金森病的发生发展有关。此类药物还被证明可以增强脑细胞的寿命和能量调节，这可能会改善人的认知和运动功能。目前正在开发新的药物制剂，旨在提高其向人类大脑的递送效率，以增强其潜在的治疗效果。
如果被证明能有效治疗阿尔茨海默病和帕金森病，GLP-1类药物可能产生巨大的全球经济影响。全球有超过5500万痴呆症患者，预计到2031年，GLP-1药物的全球市场将增至557亿美元。同样，这对社会也将有益，因为与照护和治疗这些患者相关的情感和经济成本将大幅下降。
在此过程中，监管批准仍然是一个障碍，因为需要长期的临床疗效数据。高昂的药物成本可能限制其可及性，这需要政策干预以提高可负担性。此外，必须进行审慎的安全性监测，特别是针对虚弱患者体重减轻的问题。随着高级别临床试验的持续进行，GLP-1类药物正因其在改善神经退行性疾病预后方面的潜力而被深入研究。虽然早期研究令人鼓舞，但未来的影响力将取决于新证据的强度以及科学界、监管机构和医疗界持续的协作。
（六）自主生化传感：实现实时洞察的集成生物传感器（Autonomous biochemical sensing：Wiring biological sensors for real-time insight）
自主生化传感器（Autonomous biochemical sensors）是一种分析设备，能够自主且持续地检测并量化特定的生化参数，例如用于患者个体化健康管理的疾病标志物，或用于环境管理的土壤或水中的化学变化。
它们通过定制的物理化学换能器（tailored physicochemical transducers）或生物基传感器（采用酶、抗体乃至工程化活细胞）来检测目标化学物质。这些传感器被设计为能够独立运行并报告结果，无需人工干预。它们利用无线通信和能量收集技术（通过自持电源，如生物燃料电池），以实现实时连续监测。由于这些传感器的数据可远程获取，它们适用于偏远或难以抵达区域的应用。这使得对人类健康状况乃至环境条件进行持续监测成为可能。
与众所周知的COVID-19检测等典型的单次使用传感器不同，自主生化传感面临的挑战在于：实现连续监测和电子数据捕获。这类技术限制使得自主生化传感器迄今仅限于非常特定的应用。目前最成功的例子是可穿戴葡萄糖传感器（wearable glucose sensor），它能实时测量葡萄糖浓度并与智能手机通信，由手机控制胰岛素泵（insulin pump）以稳定血糖（glucose）水平。投资开发和制造此类技术的最大公司包括雅培实验室（Abbott Laboratories）、罗氏（Roche）和杜邦（DuPont）。
由于材料科学、纳米技术、仿生学和无线技术的同频进步，自主生化传感技术正在兴起，以应对其他检测目标和应用场景。如，用于检测炎症标志物（inflammation markers）的可穿戴传感器中加入主动重置功能，使其能够进行连续监测而非单次使用。美国的Persperity Health公司正在开发用于连续监测女性荷尔蒙的可穿戴设备，以用于排卵追踪（ovulation tracking）、生育治疗（fertility treatments）和更年期护理（menopause care）。目前正在开发的是微生物全细胞生物传感器（microbial wholecell biosensors）—这类传感器利用微生物，当它们遇到要检测的目标物时，会产生或消耗某种酶，该酶即是其发出“检测到”信号的媒介。
对于改善许多需要持续监测特定健康状况的人们的生活，这些新兴技术具有巨大潜力。此外，可以用于食品安全和环境监测（特别是污染早期检测）的流程，能带来显著的社会和环境效益。
必须承认，许多传感器的使用寿命仍然较短，需要定期更换。然而，新一代传感器有望得到改进，从而降低成本。与传统的医疗或环境传感设备相比，微生物全细胞生物传感器面临额外的监管障碍和伦理挑战，因为它们属于基因工程改造的生物有机体，存在可能释放到环境中的风险。
（七）绿色固氮：重塑氨生产以迈向净零排放未来（Green nitrogen fixation：Reimagining ammonia production for a net-zero future）
固氮（Nitrogen fixation）在美国本土就是一个价值2000亿美元的市场，每年将大气中的氮转化为超过1.5亿吨的氨。这些氨对于生产化肥至关重要，支撑着全球50%的粮食产量。绿色固氮（Green nitrogen fixation）技术如今旨在减少传统氮生产的巨大碳足迹，该生产目前占全球能源消耗的2%。
在固氮过程中，微生物将大气中的氮转化为植物和其他生物可利用的营养形式，主要是氨（ammonia）。固氮的关键挑战在于打破构成大气氮（N.）的两个氮原子之间极其稳定的三键。在最先进的哈伯-博世（Haber-Bosch）工艺中，这一步需要400-500°C的高温、比地球大气压高130-150倍的压力，以及主要来源于天然气的氢气，该反应过程会产生CO.。
虽然替代性固氮的原理早在20世纪30年代就被发现，但直到最近才在大规模商业化方面取得显著进展。如，基于生物的方法利用工程菌和酶（engineered bacteria and enzymes）在阳光或绿色电力的驱动下进行固氮，这些能源提供能量和还原当量。仿生系统也显示出有希望的结果，它们利用无机多金属氧酸盐（inorganic polyoxometalates）或阴离子金属氧化物簇（anionic metal-oxide clusters）来模拟酶的功能。此外，依赖锂作为介质的电化学技术也即将进入商业应用阶段。
现有企业和初创公司都在探索绿色固氮技术。澳大利亚的Jupiter Ionics公司正在引领基于锂的固氮技术，而总部位于美国加利福尼亚的Ammobia公司则专注于开发新的、更高效的催化剂。这类替代技术还将支持分布式生产设施的建设，使得能够利用当地丰富的可再生能源来生产氨。在当地生产的氨随后可以高效地储存或在现场加工成肥料，从而节省能源运输成本。在实现本地化绿色氨生产方面取得的进展，不仅将减少氨生产的碳足迹，还将减少相关的二氧化碳排放源（如必要的运输过程）。运输方式也将因此受益，因为商业船舶已经开始使用氨作为柴油燃料的替代品，且据估计，到2050年超过30%的全球船用燃料可能是无碳氨。
采用锂化学或基于生物学方法的下一代固氮技术正在探索中，但其商业可行性尚未确立。相比之下，使用绿氢而非天然气生产氨的工厂已被证明是可行的，目前正在全球范围内扩大规模。氨工业正处于转型期，对绿色固氨技术研发投入的增长，叠加不断扩大的需求（如来自运输部门的需求），将激发更多的创新和投资，推动实现净零碳氨生产。
（八）纳米酶：复制天然催化剂以实现健康与环境突破（Nanozymes：Replicating nature’s catalysts for health and environmental breakthroughs）
纳米酶（Nanozymes）是在实验室生产和制造出来的、具有类酶特性的纳米材料。与由活生物体产生或在高昂成本和复杂工艺下化学合成的酶不同，纳米酶具有更高的稳定性、更低的生产成本和更简单的合成过程。纳米酶由金属、金属氧化物、碳及其他材料的纳米颗粒构成，它们像催化剂一样发挥作用，促进与酶相同的化学反应。
其强大的稳定性使其能在多样的环境中发挥作用，从而拓展了其在生物医学、环境和工业领域的潜在应用。利用先进的纳米级设计和生产技术，还可以设计出多功能纳米酶。过去二十年中，纳米酶技术的快速发展引起大型制药公司的极大关注，导致纳米酶研发投资的激增。这些增加的资金投入加速了该领域的创新步伐，并扩展了纳米酶在多个医学领域的潜在应用。因此，目前正在进行大量基于纳米酶的疗法的临床试验，在癌症和神经退行性疾病治疗领域尤其展现出希望。对于阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病，正在探索纳米酶减轻大脑氧化应激和炎症的能力，这可能减缓疾病进展。
纳米酶的多功能性也使其在其他医疗领域（包括心血管疾病、传染病和伤口愈合）中开展研究。多家公司和初创企业正积极致力于纳米酶的商业化。Level Nine公司正在开发用于工业生物制造的纳米酶。佛罗里达大学分拆公司纳米酶公司（Nanozyme, Inc.）正在开发可编程的合成纳米机器，使其仅能进入特定的病变细胞，旨在实现靶向疾病治疗并减少副作用。虽然这些项目仍在进行中，但若无意外，有望在未来几年内发展成熟并投入商业应用。
纳米酶的影响力不仅体现在医疗保健领域，而且延伸至环境应用领域（包括水净化），有望为环境这一关键的全球性挑战提供可持续的解决方案。在食品工业中，纳米酶可通过快速检测货架包装肉类及其他消费品中的污染物来提升食品安全。在工业催化领域，纳米酶可能提供比传统催化剂更高效、更环保的替代方案，从而潜在降低能耗和减少废弃物。
（九）协同感知：赋能互联系统实现情境感知型决策（Collaborative sensing：Empowering connected systems to make context-aware decisions）
传感设备如今已遍布人们的家庭、车辆和工作场所。这些分布式传感器在单独使用时已颇具价值，而它们正日益相互连接并与融合人工智能（AI）的系统集成，这为协同感知（collaborative sensing）技术的快速发展铺平了道路。协同感知能够产生深刻见解，从而提升单个传感器的能力。除了城市自主交通外，协同感知广阔的应用前景涉及多种多样的领域，包括在同一个网络中结合通信和感知功能的感知型移动网络。协同感知将重塑城市的运作方式以及组织利用信息进行决策的模式。
其广阔的应用领域包括改善城市交通。如，联网的交通灯可以根据交通摄像头和环境传感器的数据进行自身动态调整，以管理城市拥堵和交通污染排放水平。协同感知的其他应用领域还包括：矿山中的大规模自主测绘、分析风暴系统、无人机集群、基于物联网的结构健康监测、环境监测以及为农业和自然资源管理带来更高精确度。
协同感知将分布式传感器（包括部署在卫星、水下和地下平台上的传感器）与可靠的连接性以及网络边缘的算法处理相结合，以减少传输的数据量。具备语义推理和动态规划能力的自主智能体将被赋能以在陌生环境中导航并做出集体决策。
传感器融合（sensor fusion）、协同感知和协同自主性（collaborative autonomy）领域的研究常常由国防工业部门针对实时决策和行动的需求所驱动。然而，这些相互关联能力所带来的民用效益正日益显现。试想一辆自动驾驶汽车，它不仅能基于自身传感器进行恰当驾驶，还能通过数百码外交通灯上的联网传感器获知一辆超速车辆正沿碰撞轨迹驶来。美国联邦通信委员会（FCC）近期决定将5.9吉赫兹（GHz）频段用于蜂窝车联网（cellular-vehicle to-everything technology，C-V2X） 技术，这是实现此类进步的关键一步，并将创造新的机遇，以探索协同感知如何降低基础设施成本、减少交通拥堵和事故以及降低碳排放。欧盟委员会和中国工业和信息化部也已颁布了类似的赋能法规。
当然，挑战依然存在。部署传感器的大多数平台都存在严格的功耗和连接性限制，这个难题需要工程方法来解决，如压缩3D场景分类方法、改进在无GPS情况下的导航，以及增强网络边缘的低功耗处理能力。数据共享的安全和隐私政策也需要随之发展。
若大规模释放协同感知的效益并实现真正的协同自主性，关键在于“多模态算法”（multi-modal algorithms）。这类算法能够处理从激光雷达（LiDAR）到光电/红外（EO/IR）相机、雷达乃至更多种类的传感器数据。当前大量工作聚焦于在共享信息环境和作战态势图与分布式处理之间取得平衡，同时使带宽和功耗需求最小化。生成式人工智能可能在此层面发挥作用。最近的研究表明，大型语言模型（LLMs）在优化简单的协同导航任务方面，可能比传统的深度强化学习（DRL）方法高效得多。
（十）生成式水印：以隐形的防伪标记增强信任（Generative watermarking：Enhancing trust with invisible, immutable markers）
生成式人工智能水印技术（Generative AI watermarking technologies）在AI生成的内容（包括文本、图像、音频和视频）中嵌入隐形标记，以验证其真实性并帮助追踪内容来源。随着AI生成的内容越来越难以与非AI创建的内容区分开来，旨在帮助打击虚假信息、保护知识产权、遏制学术不端行为并促进对数字内容信任的创新水印技术激增。
水印技术旨在微妙地改变生成式AI的输出，而不显著影响其质量。基于文本的水印技术（如谷歌DeepMind的SynthID技术）利用了这样一个事实：在给定语言中存在成千上万个可以被随机替换的词汇。它们通过在AI生成的文本中贯穿性地包含一个狭窄且特定的此类词汇子集来工作，这些词汇看起来自然，但其实并不同于人类作者可能做出的更随机的词汇选择。这就产生了AI特有的文本“指纹”（AI-specific textual “fingerprint”）。图像和视频水印技术则包括在像素级别引入难以察觉的更改，这些更改能够通过调整大小和压缩等编辑操作。如，通过微妙地改变单个像素的值，使机器能够识别这些变化而人眼无法察觉，或者嵌入隐藏模式到生成的输出中，只有机器才能提取。
对AI生成内容进行水印处理的做法在2022年就获得关注，当时像ChatGPT和Stable Diffusion这样的模型开始流行并被广泛使用。到2023年，在监管压力下，包括OpenAI、谷歌和Meta在内的主要AI公司承诺实施水印技术。2024年取得突破—谷歌DeepMind开源了SynthID，同时Meta推出了VideoSeal（一种用于AI生成视频的水印系统）。
领先的AI公司目前正越来越多地将水印技术集成到其平台中。如，谷歌正在其各项服务中将SynthID嵌入AI生成的图像、文本和视频中。Meta则在其Facebook、Instagram和Threads平台上的AI生成内容里应用隐形水印和元数据标签。AI公司正在与“人工智能伙伴关系组织”（Partnership on AI）等机构合作，以确保“合成媒体的透明度”（“synthetic media transparency”）。
尽管取得进展，但AI水印技术的广泛使用仍面临挑战。对AI生成输出的简单修改仍可能干扰检测。用户可能试图移除或伪造水印，方法包括裁剪嵌入特定位置水印的图像和视频，或调整文本（甚至使用基于AI的水印移除工具）。技术采用的不均衡也带来风险：在没有统一行业标准的情况下，不一致的实施可能会削弱技术的有效性。此外，围绕误用还存在重大的伦理担忧，如将真实内容错误地标记为AI生成（误报），即对秘密使用AI的错误指控可能产生意外后果，尤其是在涉及学术诚信的情况下。
要想取得成功，这些技术需要辅以同样完善的治理和使用指南。中国已采取行动来监管生成内容，要求必须添加水印；欧盟等其他地区也在制定应对措施，以管理数字内容的安全性和真实性。“内容来源与真实性联盟”（Coalition for Content Provenance and Authenticity，C2PA）—由AI领域领先媒体生成器组成的联盟—也正在主导制定用于认证媒体内容来源的技术标准；这种方法如果由监管机构来制定，则难以取得实质性成果。对于全球采用不同技术路线的初创公司而言，水印技术已被证明是一片沃土。
新兴的生成式AI水印技术正成为负责任AI部署的基石，因为它们有助于在创新与问责之间取得平衡。虽然任何单一方法都不可能万无一失，但全行业的广泛采用以及监管的一致性，将有助于决定该技术的长期效用以及AI生成内容的成功。
三、小结：从微弱信号到社会变革
十多年来，世界经济论坛的《十大新兴技术报告》为帮助我们理解技术变革提供了一个独特的视角—追踪早期技术如何从试探性信号（tentative signals）演变为变革性解决方案（transformative solutions）。以CRISPR-Cas9为例，该技术在《2015年十大新兴技术报告》中首次被强调是一种具有前景的基因编辑技术。当时看似理论性的突破，如今已在多个领域引发革命：从在COVID-19大流行期间实现精准疫苗开发，到在2024年促成开创性的异种器官移植（xenotransplantation）。
这一发展轨迹阐释了13年来该报告的核心方法论：识别这些技术并非着眼于其即时应用，而是着眼于其创造系统性变革的潜力。因为最深刻的创新并非孤立产生，而是通过复杂的融合涌现—合成生物学与人工智能交汇，材料科学与能源系统交织，生物技术与数字技术融合。
2025年的报告所追踪的每一项技术都不仅仅代表一个独立的解决方案，它们是更宏观范围的变革信号，能够重新设计整个体系。绿色固氮重塑了农业供应链，结构电池复合材料转变了人们对材料功能性的理解，而自主生化传感则为健康监测创造了全新范式。这份年度报告揭示了技术成熟过程中的普遍规律。突破性创新需要的不仅仅是技术的卓越—它们还要求全面的生态系统发展。这意味着需要驾驭社会接受度、技术能力、环境可持续性、经济可行性和监管框架之间复杂的相互作用。
回望过去，该系列报告持续展现了其预测能力：2015年识别出CRISPR技术，2017年预见了mRNA疫苗平台，2020年探索了AI在药物研发中的应用，如今又在审视工程化活体疗法。这些不仅仅是技术快照，而是持续创新旅程中的一个个路标。
随着该系列报告继续追踪新兴技术，其目标始终如一：提供一个前瞻性的视角，在科学潜力与实际应用之间架起桥梁。最深远的创新一开始往往并不显眼—它们将通过持续的观察、跨学科的合作以及重新构想可能性的根本意愿而涌现。
作者：WEF、Frontiers ；来源：《中国经济报告》 图片来源网络 侵删
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